电厂锅炉烟气除尘脱硫综合治理技术.doc

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1、电厂锅炉烟气除尘脱硫综合治理技术合肥丰德科技 周永康火力发电行业对环境的污染主要表现为锅炉烟气排出的粉尘、SO2及NOx三大类。当然还有温室气体CO2。1. 粉尘污染及治理（1） 电厂依据装机容量大小，配备相应容量的锅炉。依据燃烧方式不同，有煤粉炉、层燃炉、循环硫化床炉三大类。不管何种方式，都有一定量粉尘（煤灰和未燃尽煤粒）随烟气排出。各种锅炉烟气量、烟气温度、烟气中粉尘浓度见表1、标2、表3。表1 电厂锅炉烟气量发电机容量（万KW）锅炉容量（t）工况烟气量（m3/h）0.63562000-740001.27595000-2.5130-5.0220-10410-20670-301000-602

2、000表2 烟气温度 表3 烟气含尘浓度正常温度140-160正常最高温度160-180非正常最高温度200煤粉炉3.5g/Nm3层燃锅炉10g/Nm3循环硫化床26-30g/Nm3（2） 对于粉尘的治理，依据锅炉规模的大小，当今用着不同的治理设备：对于大中型锅炉、普遍采用电除尘器，其排放浓度好的100 mg/Nm3 左右，差的几百mg/Nm3；在起动阶段，因顾及烟气中含较高CO和未燃尽煤粉发生燃烧而离线停用；对于小型及中型锅炉，还广泛使用着文丘里、斜棒栅除尘器、水膜除尘器、以及多管旋风除尘器。这些除尘设备，虽然结构简单，投资较省，但普遍存在排放不能达标，还有污泥污水的二次污染问题。（3）为了

3、保护环境，控制锅炉污染物排放，国家分别制定颁发了“火电厂大气污染物排放标准”（GB13223-2003）和锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001），按上述标准，其粉尘排放均要求100 mg/Nm3鉴于这一情况，众多的火电厂都面临因规模太小，受国家能源政策限制而关停，规模以上项目也极待烟气排放治理的技术改造。（4）本公司开发的FDYL型窑炉脉喷袋式除尘器。其主要特点是：l 单机最大处理风量150-200万m3/h，能满足5000-10000水泥窑窑尾废气和电厂300MV机组锅炉烟气的除尘处理。l 烟气温度200-250；l 入口烟气含尘浓度可达120 g/Nm3以上；l 出口粉尘浓度3

4、0 mg/Nm3；l 可在线检修，不会因个别或部分滤袋破损检修而停机，随锅炉运转率几乎100；l 为抵御锅炉水管温度飚升对收尘器的损害，可设置特殊的快速动作旁路系统。l 在理论研究基础上进行喷吹系统优化设计，保证效果和滤袋寿命，减少压缩空气耗量；l 自动化程度高，喷吹清灰、排灰均实现程控，并可与主机联网。该类除尘器已广泛应用于新建水泥窑窑尾除尘和老厂原电收尘的改造，也同样适用于电厂锅炉烟气处理和电除尘器改造。2. 烟气脱硫脱硝（1）SO2及其酸雨严重危害生态环境与人身健康、毁坏森林、植被、腐蚀建筑物、损害土地、破坏动植物生长。我国当今的SO2排放量已大大超过环境容量，已越来越引起我国政府的重视

5、。（2）我国是个产煤大国，也是煤消耗大国，占燃料消耗总量的70，今年全国预计消耗煤炭23亿吨，2010年24.5亿吨。燃煤是SO2的主要污染源，其90来源于燃煤。70的NOx也来自燃煤，而其中40来自火电行业，平均产硫1011Kg SO2/t-煤，06年全国排放SO22594.4万吨，其中火电占一半以上。（3）为了控制SO2和NOx的污染。国家对“十一五”提出了减硫目标，即虽然随着国民经济发展和煤炭消耗总量的增加，而SO2的排放总量要比05年的总量下降10，并提出颁发一系列严格的政策法规和环境质量标准，凡火电厂不上脱硫的项目不批准，已建的要加上脱硫项目，不能达标排放的要加收SO2排污费200-

6、500元/KW，对各类工业锅炉的烟气排放，亦制定了相应的标准：火电机组（2010年后）：SO2400mg/Nm3 NOx400mg/Nm3一般锅炉：SO2900mg/Nm3（3） 燃煤含有机硫和无机硫两大类，在燃烧过程中，一部分熔于煤灰成为无机盐，大部分被氧化成为SO2随烟气逸出。NOx主要在高温燃烧中生成。如燃煤含S量0.8，烟气中生成SOx1550 mg/Nm3，NOx约850 mg/Nm3，又如一台20t/h锅炉，燃煤SY1.56，烟气中SO22500 mg/Nm3，如果燃煤含S量2，转化率80，则烟气中SO2浓度几近4000 mg/Nm3，我国产煤的硫含量大多数在1以上，可见脱硫脱氮任

7、务艰巨。（4） 现在国内外流行着多种脱硫脱氮技术：l 世界各国多种工艺比例湿法85（其中石灰石石膏法36.7，其它湿法48.3）喷雾干湿法0.4、吸收剂再生脱硫占3.4。炉内塔钙1.9。l 湿法虽然应用最广，但投资大、占地面积广，运行电耗高，耗水量大且有大量副产品（二水石膏）销路及换热器结垢影响正常使用等问题。l 新氨法脱硫，甚至包括SO3、HCL、HF和NOX和粉尘的吸收、洗涤产生副产品农肥硫铵，脱硫成本仅250元/t- SO2l 循环吸收脱硫法。以特殊吸收液可再生循环利用，副产品为高纯度SO2气为硫酸、硫磺等硫化工优质原料。l 半干半湿法烟气脱硫。以生石灰为脱硫剂，设有脱硫塔、喷水系统、排

8、气返回等部分，烟气进烟道，从顶部进吸收塔，下面出来进袋收尘器。不用压缩空气，生石灰和收尘器回灰用高温蒸汽经文氏管引流输送入烟道，使之与烟气充分混合，在烟道和塔顶喷入适量工艺水，以调控温度，CaO遇蒸汽加速消解，脱硫效率靠回灰量与脱硫剂供给量来保证，返风则保证烟道和塔内流速，以适应不同的锅炉负荷率（40110），脱硫效率90，排放浓度SO2100 mg/Nm3，粉尘30 mg/Nm3。l 循环流化床半干法烧结烟气脱硫。烟气经除尘后从塔底进入吸收塔，在文丘里部和稍上部位加入工艺水和生石灰，由出塔袋收尘器收下的粉料部分入塔作吸收剂，多余部分外排。该法处理烟气量110万 m3/h，脱硫效率85，投资及

9、运行费用低，占地面积小，特别适合处理低SO2浓度烟气处理和老厂改造。l 循环流化床脱硫技术。以消石灰为脱硫剂，由烟道、吸收塔、脱硫除尘器、灰循环及外排、吸收剂制备供应、工艺水供给等系统组成。因在塔内高浓度循环，塔高40余米，接触停留时间长，脱硫效率易于保证90，设备少，为湿法的4050，投资省，占地面积小，仅为湿法的3040；无污水处理和排放；副产品亚硫酸钙稳定，在空气中缓慢氧化为硫酸钙（石膏），无二次污染。此外还有活性焦脱硫脱硝法（CSCR法）。由于国家对NOX排放的限制，因此众多电厂不仅上脱硫项目而且已开始脱硫脱硝一起上。达到脱硫脱硝同步运行。作为脱硝工艺大多以氨为脱硝剂，在专用催化剂的作

10、用下达到NOX的选择吸收。3、本公司开发的半干法锅炉烟气除尘脱硫一体化系统，其特点是：（1）、以高效袋收尘器为依托，以生石灰（或石灰浆）为脱硫介质，烟气自塔底弯管进入与脱硫介质接触，在吸收塔内进行SO2和Ca(OH)2的传质吸收反应，生成CaSO3和部分CaSO4固体微粒随咽气和粉煤灰一起入袋收尘器捕集，收下的粉尘一起入溢流回料仓，使大部分物料返回吸收塔，少量作为回集灰外排。（2）、这一循环过程几十倍的提高吸收塔内介质的浓度加上料气有足够的接触时间从而确保有90%以上的脱硫效率，SO2排放浓度250-300mg/ Nm3，粉尘排放浓度30mg/ Nm3（3）、除尘脱硫一体化装置紧缩在同一构架内

11、，结构紧凑，占地面积小，投资省；（4）、锅炉负荷40-110%内变动不影响系统运行和脱硫效率。（5）、脱硫介质为用水消解的生石灰浆；当有废气可利用时可用它作生石灰的消解输送介质。从而可取消石灰浆搅拌池及喷枪，使系统更加简化。（6）、收集的灰渣主要为粉煤灰和亚硫酸钙（白色粉末）还有部分CaSO4 2H2O难溶于水，在空气中缓慢氧化为硫酸钙。宜用于筑路或填埋，或水泥厂辅材。本公司将根据业主的具体条件共同商定采用最佳的脱硫工艺和装备。4、超高温“零排放”除尘过滤器（1）、当前袋式除尘器采用的柔性织物滤料有如下不足：l 工作温度较低，有机滤料工作温度200 玻纤滤料280；l 寿命短，一般1-2年，2

12、-3年已不易；l 排放浓度较高，一般50mg/ Nm3，10-20 mg/ Nm3已属不易；l 允许风速较低，玻纤0.8m/min，PPS、P84等一般1.2m/min；l 不耐腐蚀。（2）针对上述缺点，通过引进国外一种过滤元件，开发了超高温“零”排放滤尘器，其特点：l 耐高温，可长期工作于600-800，可免除为烟气冷却（喷雾增湿）等一系列麻烦和烧袋的顾虑；l 过滤风速高，可达3m/min这意味着处理同样烟气量设备体积占地面积大大缩小，设备钢耗低；l 排放浓度低，能轻易达到1-5mg/Nm3；l 耐腐蚀，自支承（不怕各种化学酸、碱腐蚀，元件无金属骨架）；l 寿命长达8-10年，可大大减少维护费用和维修工作量，提高收尘设备随机运转率；l 可广泛用于垃圾焚烧烟气处理，高炉煤气干式过滤、重金属、冶炼烟气处理、贵金属回收处理。